(57)【要約】【課題】  電子シャッタ機能を利用して明るさ調整する場合においても、照明光量が不足する事態やスコープ先端部の熱による影響が生じず、患部を適切に観察、撮影する。【解決手段】  光量Ｑ２の状態で電子シャッタ機能による明るさ調整処理が行われている状態において、電荷蓄積時間ｅｔが上限設定値ＥＴ１を超えている状態が１秒以上続いている場合（ステップＳ２０８Ｙｅｓ、Ｓ２１０Ｙｅｓ）、絞りの位置を段階的に移動させ（ステップＳ２１１、Ｓ２２８）、照明光量を光量Ｑ２から光量Ｑ１へ増加させる。また、電荷蓄積時間ｅｔが下限設定値ＥＴ４より小さい状態が１秒以上続いている場合（ステップＳ２１３Ｙｅｓ、Ｓ２１５Ｙｅｓ）、絞り１６の位置を段階的に移動させ（ステップＳ２１６、Ｓ２２８）、照明光量を光量Ｑ２から光量Ｑ３へ減少させる。【選択図】        図３
2006141429.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子を有するビデオスコープを備えた電子内視鏡装置であって、
被写体を照明する光源と、
前記撮像素子から読み出される被写体像に応じた画像信号に基づき、輝度値を算出する輝度算出手段と、
算出される輝度値に従って前記撮像素子における電荷蓄積時間を調整することにより、被写体像の明るさを所定時間間隔で調整する明るさ調整手段と、
光量増大の必要性のある照明状態に基いた上限設定値を前記電荷蓄積時間が第１許容時間以上に渡って超えている場合、照明光量を増大させる一方、光量減少の必要性のある照明状態に基いた下限設定値を前記電荷蓄積時間が第２許容時間以上に渡って超えている場合、照明光量を減少させる光量制御手段と
を備えたことを特徴とする電子内視鏡装置。
【請求項２】
前記光量制御手段が、照明光量を増減させる場合、段階的に照明光量を変化させていくことを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡装置。
【請求項３】
前記光量制御手段が、照明光量を増加させた後、電荷蓄積時間が第３許容時間以上に渡って下限境界値を超えている場合、照明光量を増加前に戻すことを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡装置。
【請求項４】
前記光量制御手段が、照明光量を減少させた後、電荷蓄積時間が第４許容時間以上に渡って上限境界値を超えている場合、照明光量を減少前に戻すことを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡装置。
【請求項５】
前記光量制御手段が、前記プロセッサ内部に配置されることを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡装置。
【請求項６】
前記光量制御手段が、
照明光の光路中に配置される絞りと、
前記絞りを駆動させる絞り駆動手段と
を有することを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡装置。
【請求項７】
被写体を照明することによりビデオスコープの撮像素子から読み出される被写体像に応じた画像信号に基づき、輝度値を算出する輝度算出手段と、
算出される輝度値に従って前記撮像素子における電荷蓄積時間を調整することにより、被写体像の明るさを所定時間間隔で調整する明るさ調整手段と、
光量増大の必要性のある照明状態に基いた上限設定値を前記電荷蓄積時間が第１許容時間以上に渡って超えている場合、照明光量を増大させる一方、光量減少の必要性のある照明状態に基いた下限設定値を前記電荷蓄積時間が第２許容時間以上に渡って超えている場合、照明光量を減少させる光量制御手段と
を備えたことを特徴とする内視鏡用明るさ調整装置。
【請求項８】
被写体を照明することによりビデオスコープの撮像素子から読み出される被写体像に応じた画像信号に基づき、輝度値を算出する輝度算出手段と、
算出される輝度値に従って前記撮像素子における電荷蓄積時間を調整することにより、被写体像の明るさを所定時間間隔で調整する明るさ調整手段と、
光量増大の必要性のある照明状態に基いた上限設定値を前記電荷蓄積時間が第１許容時間以上に渡って超えている（上回っている）場合、照明光量を増大させる一方、光量減少の必要性のある照明状態に基いた下限設定値を前記電荷蓄積時間が第２許容時間以上に渡って超えている（下回っている）場合、照明光量を減少させる光量制御手段と
を備えたことを特徴とするビデオスコープ。
【請求項９】
被写体を照明することによりビデオスコープの撮像素子から読み出される被写体像に応じた画像信号に基づき、輝度値を算出する輝度算出手段と、
算出される輝度値に従って前記撮像素子における電荷蓄積時間を調整することにより、被写体像の明るさを所定時間間隔で調整する明るさ調整手段と、
光量増大の必要性のある照明状態に基いた上限設定値を前記電荷蓄積時間が第１許容時間以上に渡って超えている場合、照明光量を増大させる一方、光量減少の必要性のある照明状態に基いた下限設定値を前記電荷蓄積時間が第２許容時間以上に渡って超えている場合、照明光量を減少させる光量制御手段と
を機能させることを特徴とする電子内視鏡装置のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子を有するビデオスコープを備えた電子内視鏡装置に関し、特に、被写体像の明るさ調整処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子内視鏡装置では、モニタ等に表示される被写体像を適正な明るさで維持するため、絞りの開閉制御によって被写体への照明光の光量を調整し、あるいは電子シャッタ機能を利用して被写体像の明るさ調整を行う。電子シャッタ機能を利用する場合、照明光の光量調整用に絞りが設けられる構成が知られている。例えば、光源ランプの経時変化によって光量不足になる場合、絞りを駆動させて光量を増加させる（特許文献１参照）。一方、スコープ先端部の発熱を防ぐため、所定時間継続して絞りが所定値以上開いている場合、減光処理を行う（特許文献２参照）。
【特許文献１】特許第３３４３２７８号公報
【特許文献２】特開２００２−２８２２０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
スコープ先端部の発熱は、先端部に設けられた回路への影響、また、人体内部にスコープ先端部が送り込まれている特殊性を考慮すれば、できるだけ回避しなければならない。そのため、光源ランプの照明光によって最大限得られる照明光量をそのまま使用することは実際なく、所定光量以下になるように絞り、遮蔽板等が光路中に配置され、照明光量はあらかじめ抑制されている。その結果、胃内部等の内部空間の広い部位を観察、撮影する場合、照明光量が不足し、観察がし難く、撮影写真にブレが生じる。特許文献１では、ランプの寿命期間に渡る経時変化には対応できるが、スコープ先端部の位置による時間的に急激な光量変動（光量の過不足）に対しては迅速に対応できない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の電子内視鏡装置は、撮像素子を有するビデオスコープを備えた電子内視鏡装置であって、プロセッサあるいは光源装置などにビデオスコープが接続される。電子内視鏡装置は、被写体を照明する光源と、撮像素子から読み出される被写体像に応じた画像信号に基づき、輝度値を算出する輝度算出手段とを備える。例えば輝度算出手段は、テレビジョン規格などに従い、撮像素子から所定時間間隔で読み出される画像信号に基いて、輝度値を順次算出すればよい。輝度値としては、被写体像の代表的明るさを表す値であればよく、例えば輝度平均値が算出される。電子内視鏡装置は電子シャッタ機能による明るさ調整が可能であり、算出される輝度値に従って撮像素子における電荷蓄積時間を調整することにより、表示装置などに表示される被写体像の明るさを所定時間間隔で調整する明るさ調整手段を備える。照明光量が不足すると電荷蓄積時間が長くなり、照明光量が必要以上に多くなると電荷蓄積時間が短くなる。輝度値はテレビジョン規格に応じた時間間隔（例えば１／６０秒）で明るさ調整をすればよい。
【０００５】
本発明の電子内視鏡装置は、明るさ調整手段とは異なる光量制御手段を備えており、光量制御手段は、光量増大の必要性のある照明状態に基いた上限設定値を電荷蓄積時間が第１許容時間以上に渡って超えている（上回っている）場合、照明光量を増大させる。一方、光量減少の必要性のある照明状態に基いた下限設定値を電荷蓄積時間が第２許容時間以上に渡って超えている（下回っている）場合、すなわち下限設定値より小さい場合、光量制御手段は照明光量を減少させる。
【０００６】
上限設定値は、光量増大の必要性のある照明状態に基いた値であり、例えば光量増大の必要性のない電荷蓄積時間範囲の値の大きい上限側（光量の足りない側）境界値に近い値が設定される。例えば上限設定値としては、静止画撮影にブレなど影響を与える値（例えば１／１２５ｓｅｃ  ＝８．０ｍｓｅｃ）に設定すればよい。第１の許容時間は例えば１秒あるいは数秒に設定される。一方、下限設定値は、光量減少の必要性のある照明状態に基いた値であり、例えば光量増大の必要性のない電荷蓄積時間範囲の値の小さい下限側（光量の足りている側）境界値に近い値が設定される。例えば下限設定値としては、スコープ先端部の熱を防ぐことを考慮した値（例えば１／４０００ｓｅｃ  ＝０．２５ｍｓｅｃ）に設定すればよい。第２の第１の許容時間も１秒あるいは数秒に設定すればよい。
【０００７】
光量が足りない状態が一定期間続くと、電荷蓄積時間が上限設定値を超えている（上回っている）状態が許容時間を超えて続いていることが検出され、光量を増大させる。その結果、光源の照明光量が最大限活用されながら観察部位が照射される。電荷蓄積時間の長い状態が続くことがないため、適時撮影してもブレが生じない。また、電荷蓄積時間が下限設定値を超えている（下回っている）状態が許容時間を超えて続いていることが検出され、光量が減少される。その結果、観察部位の熱傷、及びこれに較べたら些細な問題であるがスコープ先端部の発熱が抑制される。
【０００８】
電子シャッタ機能による明るさ調整に関しては、明るさ調整手段をビデオスコープ内部だけで構成してもよく、あるいはプロセッサ（光源装置）内に設けてもよい。また、光量制御手段は、絞りなどで構成してプロセッサ（光源装置）内に設けてもよく、ＬＥＤなどで構成することによってビデオスコープ内に設けてもよい。例えば光量制御手段は、照明光の光路中に配置される絞りと、絞りを駆動させる絞り駆動手段とを備える。
【０００９】
観察者に光量変化していることを気付かせないようにするため、光量制御手段は、照明光量を増減させる場合、段階的に照明光量を変化させていくことが望ましい。
【００１０】
光量制御手段は、照明光量を増加させた後、電荷蓄積時間が第３許容時間以上に渡って下限境界値を超えている（下回っている）場合、照明光量を増加前に戻すのがよい。また、光量制御手段は、照明光量を減少させた後、電荷蓄積時間が第４許容時間以上に渡って上限境界値を超えている（上回っている）場合、照明光量を減少前に戻すのがよい。下限境界値は上限設定値より小さく、上限境界値は、下限設定値より大きく設定する。
【００１１】
本発明の内視鏡用明るさ調整装置は、被写体を照明することによりビデオスコープの撮像素子から読み出される被写体像に応じた画像信号に基づき、輝度値を算出する輝度算出手段と、算出される輝度値に従って撮像素子における電荷蓄積時間を調整することにより、被写体像の明るさを所定時間間隔で調整する明るさ調整手段と、光量増大の必要性のある照明状態に基いた上限設定値を電荷蓄積時間が第１許容時間以上に渡って超えている（上回っている）場合、照明光量を増大させる一方、光量減少の必要性のある照明状態に基いた下限設定値を電荷蓄積時間が第２許容時間以上に渡って超えている（下回っている）場合、照明光量を減少させる光量制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
本発明の電子内視鏡装置のプログラムは、被写体を照明することによりビデオスコープの撮像素子から読み出される被写体像に応じた画像信号に基づき、輝度値を算出する輝度算出手段と、算出される輝度値に従って撮像素子における電荷蓄積時間を調整することにより、被写体像の明るさを所定時間間隔で調整する明るさ調整手段と、光量増大の必要性のある照明状態に基いた上限設定値を電荷蓄積時間が第１許容時間以上に渡って超えている（上回っている）場合、照明光量を増大させる一方、光量減少の必要性のある照明状態に基いた下限設定値を電荷蓄積時間が第２許容時間以上に渡って超えている（下回っている）場合、照明光量を減少させる光量制御手段とを機能させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、電子シャッタ機能を利用して明るさ調整する場合においても、照明光量が不足する事態やスコープ先端部の熱による影響が生じず、患部を適切に観察、撮影することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態である電子内視鏡装置について説明する。
【００１５】
図１は、本実施形態である電子内視鏡装置のブロック図である。
【００１６】
電子内視鏡装置では、ＣＣＤ５４を有するビデオスコープ５０と、ＣＣＤ５４から読み出される画像信号を処理するプロセッサ１０とが備えられ、被写体像を表示するモニタ３２やキーボード３４がプロセッサ１０に接続される。ビデオスコープ５０は、プロセッサ１０に着脱自在に接続される。
【００１７】
ランプ点灯スイッチ（図示せず）が操作されてＯＮになると、ランプ制御部１１Ａを含むランプ電源１１から光源ランプ１２へ電源が供給される。光源ランプ１２から放射された光は、集光レンズ１４を介してビデオスコープ５０内に設けられたライトガイド５１の入射端５１Ａに入射する。ライトガイド５１は、光源ランプ１２から放射される光をビデオスコープ５０の先端側へ伝達する光ファイバーバンドルであり、ライトガイド５１を通った光は出射端５１Ｂから出射し、拡散レンズである配光レンズ５２を介して観察部位Ｓに光が照射される。
【００１８】
観察部位Ｓにおいて反射した光は対物レンズ５３を通ってＣＣＤ５４に到達し、これにより観察部位Ｓの被写体像がＣＣＤ５４の受光面に形成される。本実施形態では、カラー撮像方式として単板同時式が適用されており、ＣＣＤの受光面上にはイエロー（Ｙｅ）、シアン（Ｃｙ）、マゼンタ（Ｍｇ）、グリーン（Ｇ）の色要素が市松状に並べられた補色カラーフィルタ（図示せず）が受光面の各画素に対応するよう配置されている。ＣＣＤ５４では、補色カラーフィルタを通る色に応じた被写体像の画像信号が光電変換により発生し、所定時間間隔ごとに１フレームもしくは１フィールド分の画像信号が、色差線順次方式に従って順次読み出される。カラーテレビジョン方式として例えばＮＴＳＣ方式が適用されており、１／３０秒間隔ごとに１フレーム（１／６０秒間隔ごとに１フィールド）分の画像信号が順次読み出され、ゲイン調整用のＡＧＣ（Auto Gain Control、ここでは図示せず）を介して信号処理回路５５へ送られる。
【００１９】
信号処理回路５５では、増幅処理、輝度信号と色信号に分離する分離処理、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号を生成するマトリクス演算、ホワイトバランス調整、ガンマ補正、輝度、色差信号生成処理などが実行される。信号処理回路５５に入力される画像信号に対しこれら様々な処理が施されることにより映像信号が生成され、プロセッサ１０に送られる。一方、入力される画像信号に基いて被写体像の明るさを示す輝度値が算出され、スコープ制御部５６へ送られる。また、ＣＣＤ５４を駆動するため、駆動信号を所定のタイミングで出力するＣＣＤ駆動回路が設けられている。
【００２０】
プロセッサ信号処理回路２８では、信号処理回路５５から送られてくる映像信号に対して所定の処理が施される。処理された映像信号は、ＮＴＳＣコンポジット信号、Ｙ／Ｃ分離信号（Ｓビデオ信号）、ＲＧＢ分離信号などのビデオ信号としてモニタ３２へ出力され、これにより被写体像がモニタ３２に映し出される。
【００２１】
ＣＰＵ２４を含むシステムコントロール回路２２はプロセッサ１０全体を制御し、ランプ電源１１のランプ制御部１１Ａ、モータドライバ２０、プロセッサ信号処理回路２８などの各回路に制御信号を出力する。タイミングコントロール回路３０では、信号の処理タイミングを調整するクロックパルスがプロセッサ１０内の各回路に出力され、また、ビデオ信号に付随される同期信号がプロセッサ信号処理回路２８に送られる。ＲＯＭ２５にはプロセッサの制御に関するプログラムがあらかじめ格納されており、ＲＡＭ２６には、ビデオスコープ５０から送られてくるデータが記憶される。
【００２２】
ビデオスコープ５０内には、ビデオスコープ５０全体を制御するスコープ制御部５６、データ書き換え可能なＥＥＰＲＯＭ５７が設けられており、スコープ制御に関するプログラムがスコープ制御部５６内のＲＯＭ５８に記憶されている。スコープ制御部５６はＥＥＰＲＯＭ５７からデータを読み出すとともに、信号処理回路５５を制御する。ビデオスコープ５０がプロセッサ１０に接続されると、スコープ制御部５６とシステムコントロール回路２２との間で適時データが送受信され、必要に応じてスコープ制御部５６からシステムコントロール回路２２へ、あるいはシステムコントロール回路２２からスコープ制御部５６へデータが送信される。
【００２３】
ビデオスコープ５０では、電子シャッタ機能を利用して被写体像の明るさ調整処理を実行することが可能であり、信号処理回路５５において被写体像の明るさを示す輝度値が画像信号に基づいて生成され、スコープ制御部５６へ送られる。そして、検出された輝度値と適正な明るさを示す参照値とに基づき電子シャッタ速度を制御するため、スコープ制御部５６から信号処理回路５５へ制御信号が送られる。この制御信号に基づき、ＣＣＤ５４における電荷蓄積時間を定める駆動信号が信号処理回路５５からＣＣＤ５４へ出力される。
【００２４】
光源ランプ１２とライトガイド５１の入射端５１Ａとの間には、照明光量を３段階で調整する絞り１６が設けられている。絞り１６はモータ１８によって駆動され、モータドライバ２０からの駆動信号に基いて絞り１６が光路の一部を遮るように軸回転し、絞り１６の位置変動によって照明光量が段階的に切り替えられる。ここでは、光量を増加させるときの照明光量をＱ１、通常の照明光量をＱ２、光量を減少させるときの照明光量をＱ３と定める。また、光量Ｑ１は光量Ｑ２の１．５倍、光量Ｑ３は光量Ｑ２の２／３倍になるように、絞り１６が位置決めされる。ここで光量とは、ライトガイド５１の入射端５１Ａに入射する光量のことである。
【００２５】
図２は、プロセッサ１０のシステムコントロール回路２２によって実行される全体制御処理を示したフローチャートである。
【００２６】
ステップＳ１０１では絞り位置や変数などが初期設定される。ここで絞り位置は、光量がＱ２（通常の照明光量）となる位置に設定される。また光量に対応する光量変数ｑはｑ＝２と設定される。ステップＳ１０２ではビデオスコープ５０の接続に関連する処理が実行される。ステップＳ１０３ではビデオスコープ５０との通信処理が実行され、明るさ調整処理におけるＣＣＤ５４の電荷蓄積時間に応じたデータがビデオスコープ５０から送られてくる。ステップＳ１０４ではキーボード３４に関連する処理が実行される。そして、ステップＳ１０５ではプロセッサ１０のフロントパネル上のパネルスイッチに対する処理が実行され、ステップＳ１０６ではその他の処理が実行される。プロセッサ１０の電源がＯＮ状態である間、ステップＳ１０２〜Ｓ１０６が繰り返し実行される。
【００２７】
図３、図４は、プロセッサ１０のシステムコントロール回路２２において実行される光量制御処理を示したフローチャートである。図５は、絞りの位置および光量変数の値を示した図である。図６は、電荷蓄積時間の上限設定値ＥＴ１、下限境界値ＥＴ２、上限境界値ＥＴ３、下限設定値ＥＴ４と照明光量Ｑ１〜Ｑ４との対応関係を示した図である。ＮＴＳＣ方式に従い、明るさ調整処理は１／６０秒間隔で図２の全体処理に割り込んで実行される。
【００２８】
なお、ビデオスコープ５０のスコープ制御部５６では、信号処理回路５５から被写体像の明るさを示す輝度値が入力される。そして、輝度値と適正な被写体像の明るさを示す参照値とが比較され、露光時間、すなわち電荷蓄積時間ｅｔが設定される。被写体像の輝度値は、平均輝度値として算出され、被写体像の明るさを２５６段階の輝度レベルで表すように、輝度値は０〜２５５のいずれかの整数値に定められる。また、ここでは電荷蓄積時間ｅｔは０〜１７ｍｓｅｃ（＝１／６０ｓｅｃ）の範囲に定められている。輝度値が参照値より大きい場合、電荷蓄積時間を短くするため、電荷蓄積時間ｅｔが所定の変動時間Δｔ（＞０）だけ減じられる。一方、輝度値が参照値より小さい場合、電荷蓄積時間を長くするため、電荷蓄積時間ｅｔに所定の変動時間Δｔが加算される。そして、設定された電荷蓄積時間ｅｔが信号処理回路５５へ送信され、送信された電荷蓄積時間ｅｔに基いてＣＣＤ５４が駆動される。さらに、電荷蓄積時間ｅｔのデータがプロセッサ１０のシステムコントロール回路２２へ送信される。
【００２９】
ステップＳ２０１では、光量変数ｑの値が１であるか否かが判断される。光量変数ｑはライトガイド５１の入射端５１Ａに入射する光量、すなわち照明光量に対応する変数であり、光量Ｑ１の時にはｑ＝１、光量Ｑ２の時にはｑ＝２、光量Ｑ３の時にはｑ＝３に定められる。照明光量は光量変数ｑの値により判別され、ここでは照明光量を通常の照明光量より増加させた状態であるか否かが判断される。
【００３０】
ステップＳ２０１において光量変数ｑが１であると判断されると、ステップＳ２０２へ進む。ステップＳ２０２では、電荷蓄積時間ｅｔが下限境界値ＥＴ２より大きいか否かが判断される。下限境界値ＥＴ２は、光量Ｑ１の状態（光量が増大している状態）から通常の光量Ｑ２の状態へ戻す必要のある境界値であり、ここでは４．０ｍｓｅｃ（１／２５０ｓｅｃ）に定められている。なお、電荷蓄積時間の大きい値を上限側、小さい値を下限側と定める(図６参照)。
【００３１】
ステップＳ２０２において、電荷蓄積時間ｅｔが下限境界値ＥＴ２より小さいと判断されると、ステップＳ２０３へ進み、第２カウント変数ｃ２に１がインクリメントされる。第２カウント変数ｃ２は電荷蓄積時間ｅｔが下限境界値ＥＴ２を超えている（下回っている）時間をカウントするための変数である。そして、ステップＳ２０４では、第２カウント変数ｃ２が第２カウント定数ＣＮ２より大きいか否かが判断される。第２カウント定数ＣＮ２の値は６０に定められており、ここでは下限境界値ＥＴ２を超えている（下回っている）時間が１秒以上であるか否かが判断される。一方、ステップＳ２０２において、電荷蓄積時間ｅｔが下限境界値ＥＴ２より小さくないと判断されると、ステップＳ２０６へ進み、第２カウント変数ｃ２が０に設定される。
【００３２】
ステップＳ２０４において、第２カウント変数ｃ２が第２カウント定数ＣＮ２より大きいと判断されると、ステップＳ２０５へ進む。ステップＳ２０５では、第２カウント変数ｃ２が０に設定され、光量変数ｑの値が２に設定される。また、段階的光量変数ｑｔの値が１１に設定される。段階的光量変数ｑｔは、光量Ｑ１〜Ｑ２の間を移行するとき、および光量Ｑ２〜Ｑ３の間を移行するときの絞り１６の位置および照明光量を示す値である（図６参照）。ステップＳ２０５が実行されると、ステップ２２５へ移る。一方、ステップＳ２０４において、第２カウント変数ｃ２が第２カウント定数ＣＮ２より大きくないと判断されると、そのままステップＳ２２５へ移る。
【００３３】
ステップＳ２０１において光量変数ｑの値が１ではない、すなわち照明光量が増加された状態（光量Ｑ１）ではないと判断されると、ステップＳ２０７へ進む。ステップＳ２０７では、光量変数ｑの値が２あるか否か、すなわち通常の照明光量であるか否かが判断される。
【００３４】
ステップＳ２０７において、光量変数ｑの値が２であると判断された場合、ステップＳ２０８へ進む。ステップＳ２０８では、電荷蓄積時間ｅｔが上限設定値ＥＴ１より大きいか否かが判断される。すなわち、照明光量の増加の必要性があるか否かが判断される。上限設定値ＥＴ１は、光量Ｑ２の状態で光量増加の必要性のない範囲の上限側の境界値であり、ここでは８．０ｍｓｅｃ（１／１２５ｓｅｃ）に定められている。
【００３５】
ステップＳ２０８において、電荷蓄積時間ｅｔが上限設定値ＥＴ１より大きいと判断されると、ステップＳ２０９へ進み、第１カウント変数ｃ１に１がインクリメントされる。第１カウント変数ｃ１は電荷蓄積時間ｅｔが上限設定値ＥＴ１を超えている時間をカウントするための変数である。そして、ステップＳ２１０では、第１カウント変数ｃ１が第１カウント定数ＣＮ１より大きいか否かが判断される。第１カウント定数ＣＮ１の値は６０に定められており、ここでは上限設定値ＥＴ１を超えている時間が１秒以上であるか否かが判断される。
【００３６】
ステップＳ２１０において、第１カウント変数ｃ１が第１カウント定数ＣＮ１より大きくないと判断されると、ステップＳ２２５へ移る。一方、ステップＳ２１０において、第１カウント変数ｃ１が第１カウント定数ＣＮ１より大きいと判断されると、ステップＳ２１１へ進む。ステップＳ２１１では、第１カウント変数ｃ１が０に設定され、光量変数ｑの値が１に設定される。また、段階的光量変数ｑｔの値が１に設定される。
【００３７】
一方、ステップＳ２０８において、電荷蓄積時間ｅｔが上限設定値ＥＴ１より大きくないと判断されると、ステップＳ２１２へ進み、第１カウント変数ｃ１が０に設定される。そしてステップＳ２１３では、電荷蓄積時間ｅｔが下限設定値ＥＴ４より小さいか否かが判断される。下限設定値ＥＴ４は、光量Ｑ２の状態で光量減少の必要性のない範囲の下限側の境界値であり、ここでは０．２５ｍｓｅｃ（１／４０００ｓｅｃ）に定められている。
【００３８】
ステップＳ２１３において、電荷蓄積時間ｅｔが下限設定値ＥＴ４より小さいと判断されると、ステップＳ２１４へ進み、第４カウント変数ｃ４に１がインクリメントされる。第４カウント変数ｃ４は電荷蓄積時間ｅｔが下限設定値ＥＴ４を超えている（下回っている）時間をカウントするための変数である。そして、ステップＳ２１５では、第４カウント変数ｃ４が第４カウント定数ＣＮ４より大きいか否かが判断される。第４カウント定数ＣＮ４の値は６０に定められており、ここでは下限設定値ＥＴ４を超えている（下回っている）時間が１秒以上であるか否かが判断される。一方、ステップＳ２１３において、電荷蓄積時間ｅｔが下限設定値ＥＴ４より小さくない、すなわち、光量Ｑ２の状態で適切な照明光量が供給されていると判断された場合、ステップＳ２１７へ進み、第４カウント変数ｃ４が０に設定され、ステップＳ２２５へ移る。
【００３９】
ステップＳ２１５において、第４カウント変数ｃ４が第４カウント定数ＣＮ４より大きくないと判断されると、ステップＳ２２５へ移る。一方、ステップＳ２１５において、第４カウント変数ｃ４が第４カウント定数ＣＮ４より大きいと判断されると、ステップＳ２１６へ進む。ステップＳ２１６では、第４カウント変数ｃ４が０に設定され、光量変数ｑの値が３に設定される。また、段階的光量変数ｑｔの値が２１に設定される。ステップＳ２１６が実行されると、ステップＳ２２５へ進む。
【００４０】
一方、ステップＳ２０７において光量変数ｑ２の値が２ではないと判断されると、ステップＳ２１８へ進む。ステップＳ２１８では、光量変数ｑの値が３である、すなわち照明光量を減少させた状態（光量Ｑ３）であるか否かが判断される。
【００４１】
ステップＳ２１８において、光量変数光量変数ｑの値が３であると判断された場合、ステップＳ２１９へ進み、電荷蓄積時間ｅｔが上限境界値ＥＴ３より大きいか否かが判断される。上限境界値ＥＴ３は、光量Ｑ３の状態（光量が減少している状態）から通常の光量Ｑ２の状態へ戻す必要性のない光量範囲の境界値であり、ここでは０．５ｍｓｅｃ（１／２０００ｓｅｃ）に定められている。
【００４２】
ステップＳ２１９において電荷蓄積時間ｅｔが上限境界値ＥＴ３より大きいと判断された場合、ステップＳ２２０へ進み、第３カウント変数ｃ３に１がインクリメントされる。第３カウント変数ｃ３は電荷蓄積時間ｅｔが上限境界値ＥＴ３を超えている（上回っている）時間をカウントするための変数である。そして、ステップＳ２２１では、第３カウント変数ｃ３が第３カウント定数ＣＮ３より大きいか否かが判断される。第３カウント定数ＣＮ３の値は６０に定められており、ここでは上限境界値ＥＴ３を超えている（上回っている）時間が１秒以上であるか否かが判断される。一方、ステップＳ２１９において電荷蓄積時間ｅｔが上限境界値ＥＴ３より大きくない、すなわち照明光量が光量Ｑ３の状態で適正であると判断されると、ステップＳ２２３へ進み、第３カウント変数ｃ３が０に設定され、ステップＳ２２５へ移る。
【００４３】
ステップＳ２２１において、第３カウント変数ｃ３が第３カウント定数ＣＮ３より大きくないと判断されると、ステップＳ２２５へ移る。一方、ステップＳ２２１において、第３カウント変数ｃ３が第３カウント定数ＣＮ３より大きいと判断されると、ステップＳ２２２へ進む。ステップＳ２２２では、第３カウント変数ｃ３が０に設定され、光量変数ｑの値が２に設定される。また、段階的光量変数ｑｔの値が３１に設定される。ステップＳ２２２が実行されると、ステップＳ２２５へ進む。
【００４４】
一方、ステップＳ２１８において、光量変数ｑの値が３ではないと判断されると、ステップＳ２２４へ進む。これは光量変数ｑの値が定義域外の値となり、おかしくなっていることを示す。ステップＳ２２４はその万一の場合の処理である。ステップＳ２２４では、光量変数ｑの値が２に設定され、段階的光量変数ｑｔの値が１７に設定される。ステップＳ２２４が実行されると、ステップＳ２２５へ移る。
【００４５】
図４のステップＳ２２５では、段階的光量変数ｑｔの値が０以外の値か否かが判断される。段階的光量変数ｑｔの値が０であると判断されると、割り込みルーチンは終了する。一方、段階的光量変数ｑｔの値が０以外の値であると判断された場合、ステップＳ２２６へ進み、段階的光量変数ｑｔの値に１がインクリメントされる。
【００４６】
ステップＳ２２７では、段階的光量変数ｑｔの値が偶数であるか否かが判断される。光量Ｑ２から光量Ｑ１、光量Ｑ１から光量Ｑ２、あるいは光量Ｑ２から光量Ｑ３、光量Ｑ３から光量Ｑ２へ切り替えられる場合、２フィールド間隔（＝１／３０ｓｅｃ）で段階的に光量を変えるため、段階的光量変数ｑｔの値が偶数のときのみ絞り１６へ駆動信号を出力する。
【００４７】
ステップＳ２２７において段階的光量変数ｑｔの値が奇数であると判断された場合、割り込みルーチンはこのまま終了する。一方、ステップＳ２２７において段階的光量変数ｑｔの値が偶数であると判断された場合、ステップＳ２２８へ進み、絞り１６の位置が設定され、制御信号が出力される。
【００４８】
図５に示すように、段階的変数ｑｔの各値は、絞り１６の位置に対応付けられている。段階的変数ｑｔの各値に対応させて光量Ｑ１２〜光量Ｑ２８が設定されており、絞り位置がＩ１２のとき光量Ｑ１（＝Ｑ１２）、絞り位置Ｉ２０のとき光量Ｑ２（＝Ｑ２０）、絞り位置がＩ２８のとき光量Ｑ３（＝Ｑ２８）に設定されている。例えば、通常の光量Ｑ２から光量Ｑ１へ切り替える場合、段階的光量変数ｑｔの初期値はステップＳ２１１において１に設定されており、段階的光量変数ｑｔの値が、２、４、６、８となるときに絞り１６の位置がＩ１８、Ｉ１６、Ｉ１４、Ｉ１２と段階的に変化するように制御信号が出力される。ステップＳ２２８が実行されると、ステップＳ２２９へ進む。
【００４９】
ステップＳ２２９では、段階的光量変数ｑｔの値が８、１８、２８、あるいは３８であるか否かが判断される。すなわち、照明光量を切り替えるため絞り１６が最終位置まで到達したか否かが判断される（図５参照）。段階的光量変数ｑｔの値が８、１８、２８、あるいは３８ではないと判断された場合、このまま割り込みルーチンは終了する。一方、段階的光量変数ｑｔの値が８、１８、２８、あるいは３８であると判断されると、ステップＳ２３０へ進み、段階的光量変数ｑｔの値が０に設定される。ステップＳ２３０が実行されると、割り込みルーチンは終了する。
【００５０】
以上のように本実施形態によれば、光量Ｑ２の状態で電子シャッタ機能による明るさ調整処理が行われている状態において、電荷蓄積時間ｅｔが上限設定値ＥＴ１を超えている（上回っている）状態が１秒以上続いている場合（ステップＳ２０８Ｙｅｓ、Ｓ２１０Ｙｅｓ）、絞り１６の位置が段階的に移動し（ステップＳ２１１、Ｓ２２８）、照明光量が光量Ｑ２から光量Ｑ１へ移行する。また、電荷蓄積時間ｅｔが下限設定値ＥＴ４より小さい状態が１秒以上続いている場合（ステップＳ２１３Ｙｅｓ、Ｓ２１５Ｙｅｓ）、絞り１６の位置が段階的に移動し（ステップＳ２１６、Ｓ２２８）、照明光量が光量Ｑ２から光量Ｑ３へ移行する。これにより、照明不足の場合には光量が増加し、照明過多の場合には光量が減少する。
【００５１】
一方、光量増加（光量Ｑ１）の状態で電荷蓄積時間ｅｔが下限境界値ＥＴ２より小さい状態が１秒以上続いている場合（ステップＳ２０２Ｙｅｓ、Ｓ２０４Ｙｅｓ）、絞り１６の位置が段階的に移動し（ステップＳ２０５、Ｓ２２８）、照明光量が光量Ｑ１から光量Ｑ２へ戻る。さらに、光量減少（光量Ｑ３）の状態で電荷蓄積時間ｅｔが上限境界値ＥＴ３より大きい状態が１秒以上続いている場合（ステップＳ２１９Ｙｅｓ、Ｓ２２１Ｙｅｓ）、絞り１６の位置が段階的に移動し（ステップＳ２２２、Ｓ２２８）、照明光量が光量Ｑ３から光量Ｑ２へ戻る。
【００５２】
照明光量が不足している場合、照明光量を増大させるために電子シャッタ速度を短く維持することができる。そのため、静止画撮影においてスコープ先端部から被写体が離れている場合においても、ブレが生じず、また観察に支障をきたすことがない。また、照明光量を常時最大限利用せず、必要なときだけ最大光量に設定するため、観察部位の熱傷、及びこれに較べたら些細な問題であるがスコープ先端部の発熱を抑えることができる。
【００５３】
ここでは、照明光量に関して増加前の光量Ｑ２に対して増加後の光量Ｑ１を１．５倍に設定しているが、それ以外の比率で設定してもよい。光量増加のため絞り１６を光路中に選択的に配置しているが、それ以外の構成によって光量調整してもよい。光量Ｑ２、光量Ｑ３についても同じである。
【００５４】
光量制御に関しては、スコープ先端部にＬＥＤを設け、ＬＥＤの発光量を制御すればよい。この場合、スコープ内で光量制御を実行し、ＬＥＤの発光量を設定、調整すればよい。この場合、発光光量を常時最大値とせず、必要なときだけ最大値に設定するため、ＬＥＤの寿命を延ばすことができる。また、このように構成することで明るさ調整処理と光量制御に関する全ての処理をビデオスコープ単独で行なうことができる。また、明るさ調整処理をスコープ制御部５６の代わりにプロセッサ１０内部で実行するように構成してもよい。
【００５５】
プロセッサ１０は信号処理部と光源部とが一体となって構成されているが、別々に構成されている光源装置に絞りを設けるように構成してもよい。
【００５６】
照明光量の切り替えに関しては、光量Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３より多い数の段階（例えば４段階）に設定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本実施形態である電子内視鏡装置のブロック図である。
【図２】プロセッサの全体制御処理を示したフローチャートである。
【図３】プロセッサにおける光量制御処理を示したフローチャートである。
【図４】プロセッサにおける光量制御処理を示したフローチャートである。
【図５】絞りの位置および光量変数の値を示した図である。
【図６】電荷蓄積時間の上限、下限値および境界値と照明光量との対応関係を示した図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０  プロセッサ
１２  光源ランプ
１６  絞り
２２  システムコントロール回路
５０  ビデオスコープ
５４  ＣＣＤ
５６  スコープ制御部
ＥＴ１  上限設定値
ＥＴ２  下限境界値
ＥＴ３  上限境界値
ＥＴ４  下限設定値
【図１】
2006141429.tif 000003
【図２】
2006141429.tif 000004
【図３】
2006141429.tif 000005
【図４】
2006141429.tif 000006
【図５】
2006141429.tif 000007
【図６】
2006141429.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成17年9月9日(2005.9.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上限設定値は、光量増大の必要性のある照明状態に基いた値であり、例えば光量増大の必要性のない電荷蓄積時間範囲の値の大きい上限側（光量の足りない側）境界値に近い値が設定される。例えば上限設定値としては、静止画撮影にブレなど影響を与える値（例えば１／１２５ｓｅｃ  ＝８．０ｍｓｅｃ）に設定すればよい。第１の許容時間は例えば１秒あるいは数秒に設定される。一方、下限設定値は、光量減少の必要性のある照明状態に基いた値であり、例えば光量減少の必要性のない電荷蓄積時間範囲の値の小さい下限側（光量の足りている側）境界値に近い値が設定される。例えば下限設定値としては、スコープ先端部の熱を防ぐことを考慮した値（例えば１／２０００ｓｅｃ  ＝０．５ｍｓｅｃ）に設定すればよい。第２の許容時間も１秒あるいは数秒に設定すればよい。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
一方、ステップＳ２０８において、電荷蓄積時間ｅｔが上限設定値ＥＴ１より大きくないと判断されると、ステップＳ２１２へ進み、第１カウント変数ｃ１が０に設定される。そしてステップＳ２１３では、電荷蓄積時間ｅｔが下限設定値ＥＴ４より小さいか否かが判断される。下限設定値ＥＴ４は、光量Ｑ２の状態で光量減少の必要性のない範囲の下限側の境界値であり、ここでは０．５ｍｓｅｃ（１／２０００ｓｅｃ）に定められている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
ステップＳ２１８において、光量変数光量変数ｑの値が３であると判断された場合、ステップＳ２１９へ進み、電荷蓄積時間ｅｔが上限境界値ＥＴ３より大きいか否かが判断される。上限境界値ＥＴ３は、光量Ｑ３の状態（光量が減少している状態）から通常の光量Ｑ２の状態へ戻す必要性のない光量範囲の境界値であり、ここでは１ｍｓｅｃ（１／１０００ｓｅｃ）に定められている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2006141429.tif 000009
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2006141429.tif 000010